Американские ученые во второй раз продемонстрировали реакцию ядерного синтеза, при которой в реактор поступает больше энергии, чем он отдает. Успешный эксперимент делает еще один небольшой, но значимый шаг к созданию нового источника безграничной чистой энергии.
Запустив самый мощный в мире лазерный луч, чтобы на короткое время превратить гранулу изотопов водорода в раскаленную плазму, физики получили больший прирост чистой энергии, чем при первой попытке, предпринятой в прошлом году.
«С момента первой демонстрации термоядерного зажигания на Национальной установке по воспламенению в декабре 2022 года мы продолжаем проводить эксперименты по изучению этого нового захватывающего научного направления».
«В эксперименте, проведенном 30 июля, мы повторили зажигание на NIF», — говорится в заявлении исследователей, отправленном по электронной почте.
«В соответствии с нашей стандартной практикой мы планируем сообщить об этих результатах на предстоящих научных конференциях и в рецензируемых публикациях».
Ученые с 1940-х годов пытаются найти практические методы создания ядерного синтеза — процесса, в результате которого горят звезды, подобные нашему Солнцу. Звезды сжигают атомы водорода для получения гелия при чрезвычайно высоких температурах и давлениях, преобразуя вещество в свет и тепло и производя энергию, не создавая при этом вредных побочных продуктов, таких как парниковые газы или радиоактивные отходы.
Однако воссоздать такие условия на Земле далеко не просто. Помимо адских температур и огромных давлений, необходимо огромное количество энергии для превращения топлива в плазму, его воспламенения и безопасного удержания мощными магнитными полями или лазерными лучами.
До сих пор этот результат был продемонстрирован только NIF в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии. Причем в эксперименте NIF это удалось сделать лишь за время, которое составило менее десяти миллиардных долей секунды.
В современных термоядерных экспериментах доминируют два типа реакторов: реакторы с магнитным удержанием, которые управляют нагретой плазмой с помощью магнитных полей, и реакторы с инерционным удержанием, подобные тому, что установлен в NIF. В эксперименте NIF фотоны, или световые частицы, направляются в два конца цилиндра внутри активной зоны реактора и ударяются о внутренние стенки золотой капсулы, содержащей тритий и дейтерий, создавая рентгеновское излучение, которое нагревает топливную таблетку.
Это вызвало реакцию, в результате которой было получено больше энергии, чем было затрачено лазерами (в первом эксперименте на 2,05 МДж затраченной энергии было получено примерно 3,15 мегаджоуля). Однако ни в одном из экспериментов не было получено больше энергии, чем было затрачено на питание всего реактора, причем реакция началась и закончилась за ничтожную долю секунды.
Ученые предупреждают, что для того, чтобы получить из всего реактора больше энергии, чем было затрачено, может потребоваться несколько десятилетий, поэтому, скорее всего, прогресс не успеет помочь человечеству в борьбе с изменением климата. Однако эти эксперименты являются убедительным доказательством того, что энергия звезд может быть использована для обеспечения жизни человека на Земле.
Нет комментариев